Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.01) на тему:Гидролитическая активность карбогидраз у собак при паразитарном энтерите

ДИССЕРТАЦИЯ
Гидролитическая активность карбогидраз у собак при паразитарном энтерите - диссертация, тема по ветеринарии
АВТОРЕФЕРАТ
Гидролитическая активность карбогидраз у собак при паразитарном энтерите - тема автореферата по ветеринарии
Смирнов, Александр Викторович Санкт-Петербург 1998 г.
Ученая степень
кандидата ветеринарных наук
ВАК РФ
16.00.01
 
 

Автореферат диссертации по ветеринарии на тему Гидролитическая активность карбогидраз у собак при паразитарном энтерите

РГ6 ОА Я 9 ФЕ8

Яа правах рукописи

СМИРНОВ АЛЕКСАНДР ВИКТОРОВИЧ

ГИДРОЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КАРБОГИДРАЗ У СОБАК ПРИ ПАРАЗИТАРНОМ ЭНТЕРИТЕ

16.00.01-диагноетика и терапия животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Санкт-Петербург 1997

Работа выполнена на кафедре Внутренних незаразных болезней животных Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины.

Научные руководители: доктор ветеринарных наук,

профессор Щербаков Г.Г.

Заслуженный деятель науки РФ, член-корреспондент РАСХН, доктор ветеринарных наук, профессор Петров Ю.Ф.

Официальные оппоненты: доктор ветеринарных наук,

доцент Васильев М.Ф.

доктор биологических наук, профессор Маслова М.Н.

Ведущая организация - Всероссийский научно-исследовательский ветеринарный институт фармакологии, патологии и терапии.

Защита состоится "13" февраля 1998 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 120.20.01 в Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины по адресу 196084, Санкт-Петербург, Черниговская ул., 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины.

Автореферат разослан "10" января 1997 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доцент Никишина И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность поблемы. Мелкие домашние животные, особенно собаки, всегда имели огромное значение в жизни человека.

Вместе с тем, в последние десятилетия в России в силу различных объективных и необъективных обстоятельств этим животным в ветеринарии отводилось второстепенное значение в сравнении с сельскохозяйственными. Это отразилось, прежде всего, на том, что проводилось мало научных исследований, особенно по внутренним незаразным болезням, отсутствовала специализация в подготовке ветврачей-кинологов, вследствие чего не разрабатывались эффективные способы диагностики, лечения и профилактики болезней собак.

В настоящее время в России наблюдается всплеск кинологической активности. Резко возросла численность собак, главным образом, за счет животных, принадлежащих частным владельцам. Среди последних значительно увеличился процент высокопородных дорогостоящих животных, это особенно характерно для крупных городов, в том числе и для Санкт-Петербурга.

Известно, что на первом месте по распространенности среди животных, в том числе и у собак, находятся болезни пищеварительной системы. Одной из самых распространенных из них, особенно в раннем возрасте, является энтерит паразитарного происхождения, вызываемый Toxocara canis. Это связано с тем, что заражение токеока-розом нередко происходит во внутриутробный период.

Важным представляется и то обстоятельство, что эти гельминты на ранних стадиях своего развития могут паразитировать у других животных и человека, вызывая у них нарушения функционирования различных органов и систем.

У собак при этой патологии специальных исследований состояния пищеварения вообще и мембранного (осуществляющего промежуточные и заключительные этапы расщепления и транспорта пищевых веществ) в частности не проводилось. Вместе с тем, известно, что за счет последнего расщепляется до 80% связей пищевых молекул (Уголев A.M., 1963, 1967, 1937, ).

Показано также, что в функциональном плане (в основном, ферментативные аспекты) и структурном отношении (состояние мембраны эн-тероцитов) мембранное пищеварение является высоко чувствительной организацией клеточно-молекулярного уровня к различного рода неблагоприятным факторам (Уголев A.M., 1963, 1967, 1972, 1985, 1987, 1992; Тимофеева Н.М., 1977; Иезуитова H.H., 1979; Кушак Р.К., 1980; Озолс А.Я., 1982, Щербаков Г.Г.,1984, 1986; Алтухов, 1989;

Ложкина, 1989; Авас, 1990; Сгарченков C.B., 1991; Хоанг Ван Нам, 1991 и др.).

У собак отдельные стороны этого типа пищеварения исследовались преимущественно в норме и, главным образом, у взрослых животных (Уголев А.М.1953; Рахимов К.Р. и др., 1972; Цветкова В.А. ,1992 и ДР.).

Токсокароз же, как и многие другие незаразные, инфекционные и инвазионные заболевания , поражает преимущественно щенков.

В связи с этим, рассматриваемая проблема представляется валной, а данная диссертационная работа, посвященная ее исследованию и разработке диагностических и лечебно-профилактических мероприятий, -актуальной.

Для ее реализации были определены следующие цели и задачи исследования.

Дели и задачи исследования.

1. Изучить мембранное и полостное пищеварение углеводов у здоровых и больных токсокарозом собак.

2. Разработать научно обоснованные рекомендации по леченкю ток-сокароза.

Для осуществления этих целей были поставлены следующие задачи.

1. Определить кинетические характеристики карбогидраз тонкой кишки собак.

2. Изучить мембранное и полостное пищеварение у здоровых и больных токсокарозом щенков.

3. Исследовать в динамике токсичность антгельминтика фенкура, его влияние на гидролитическую активность карбогидраз тонкой кишки здоровых собак.

4. Изучить состояние мембранного пищеварения у щенков, инвази-рованных tocsocara canis, после дачи антигельмштного препарата фенкура и после дачи фенкура на фоне применения адаптогена зоола-на.

5. Провести клинические, гематологические исследования и гистологические исследования слизистой оболочки у здоровых и больных токсокарозом собак.

6. Разработать научно обоснованные рекомендации для применения антигельмштного препарата фенкура и адаптогена зоолана для лечения и профилактики токсокароза собак.

Научная новизна. Определены основные кинетические характеристики некоторых карбогидраз тонкой кишки собак (температура и рН).

Впервые на клеточном и молекулярном уровне установлено, что у собак, больных токсокарозом, возникают существенные расстройства функционирования мембранного пищеварения углеводов.

У здоровых и больных токсокарозом щенков охарактеризована топография мембранного и полостного пищеварения в тонкой кишке. Продемонстрировано наличие в ней кранио-каудального (проксимо-дис-таяьного) градиента активности ферментов, осуществляющих заключительные стадии расщепления углеводов, у здоровых щенков и его нарушение у больных токсокарозом.

Исследованы токсические свойства антгельминтика фенкура и апробированы два способа лечения щенков, больных токсокарозом, с применением фенкура и фенкуром на фоне применения адаптогена зоо-лана.

Впервые в ветеринарной практике для лечения собак был применен адаптоген нового поколения зоолан, в основе механизма действия которого лежит нейропротекторньй эффект, реализующийся нормализацией гсмеостаза, стрессового и иммунного ответа организма больного животного.

Практическая ценность работы. Она состоит в том, что определен клинический, гематологический, гистологический и паталого-анатомический статус у здоровых и больных токсокарозом щенков.

Определены некоторые кинетические характеристики (температура и рН) мальтазы и лактазы у собак.

Охарактеризованы активности ферментов, осуществляющих пищеварение углеводов на заключительных стадиях у здоровых и больных токсокарозом щенков. Причем проведены аналогичные исследования на фоне апробации адаптогена нового поколения зоолана и антгельминтика фенкура и при изучении токсических свойств последнего.

Все это необходимо для того, чтобы получить достоверную картину патогенеза паразитарного энтерита, и может быть использовано для разработки наиболее эффективных методов диагностики, лечения и профилактики токсокароза и других патологий желудочно-кишечного тракта у собак.

Показана возможность использования полученных результатов в научно-исследовательской, лабораторной, лечебной и академической практике.

- б -

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПГАВМ 1995 г.

- 49-й научной конференции молодых ученых и студентов СПГАВМ 1995 г.

- - научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПГАВМ 1996 г.

- 8-й межгосударственной научно-практической конференции <Новые фармакологические средства в ветеринарии> 1996.

- научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПГАВМ 1997 г.

- 51-й научной конференции молодых ученых и студентов СПГАВМ 1997 г.

Публикация результатов исследования. Основные материалы диссертации опубликованы в 12 статьях.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 211 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, заключения, выводов, практических предложений, списка использованной литературы и приложений. Диссертация иллюстрирована 28 таблицами и 32 рисунками.

Список литературы включает 310 источников, из которых 143 на иностранных языках.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Основные кинетические характеристики (температура и рН) матьтазы и лактазы тонкой кишки собак.

2. У щенков, больных токсокарозом, возникают существенные клинические и гематологические нарушения.

3. У щенков, больных токсокарозом, в тонкой кишке возникают наррения мембранного и полостного гидролиза углеводов.

4. Способы лечения токсокароза собак с применением антигель-минтного препарата фенкура и адаптогена зоолана.

5. Антигельминтный препарат фенкур в повышенных концентрациях не оказывает существенного влияния на гидролитическую активность карбогидраз тонкой кишки собак.

- 7 -

Материалы и методы исследования.

Работа выполнялась в течение 1994-97 гг. на кафедре внутренних незаразных болезней животных Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины.

Исследования проводились на 32 беспородных щенках в возрасте 2-3 месяцев. Формирование групп осуществлялось по принципу аналогов.

Животные содержались в стациоанаре кафедры Внутренних незаразных болезней Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины при свободном доступе к воде на сбалансированном рационе и получали все необходимые для нормального роста и развития витамины и минеральные элементы.

Щенки были разделены на восемь групп. Первая группа - здоровые щенки. Вторая группа - щенки, спонтанно зараженные токсокарозом. Наличие инвазии устанавливалось по характерным для токсокароза собак клиническим признакам и обнаружением яиц паразита при помощи капрологического исследования по методу Фюлеборна.

В третьей группе собаки, зараженные токсокарозом, дегельминти-зировались ангельминтиком фенкуром гранулятсм, содержащим 22% фекбендазола (далее фенкур) в дозе 100 мг/кг per os. Через 5 дней (время, необходимое для полного обновления эпителия тонкой кишки) после дегельминтизации экспериментальные животные эутаназирова-лись и исследовались.

В четвертой группе щенков, зараженных токсокарозом, также подвергали дегельминтизации ангельминтиком фенкуром в дозе 100 мг/кг per os, но за 1 день до этого им вводили адаптоген зоолан по 1 мг интранозально (1 доза препарата растворялась в 10 каплях воды для инъекций и наносилась при помощи глазной пипетки по 1 капле в каждой носовой ход с интервалом в 20-30 мин. в течение 2 часов).

Далее, в день дегельминтизации исследуемых щенков фенкуром и три последующих дня, адаптоген зоолан вводился в тех же дозах и аналогичным способом. Через 5 дней после дегельминтизации щенков эутаназировали и исследовали.

В пятой, шестой и седьмой группе клинически здоровым щенкам задавали per os ангельминтик фенкур в дозе, в 10 раз превышающей терапевтическую (1000 мг/кг).

Щенков пятой группы исследовали по истечении 24 часов, щенков шестой группы - через 48 часов и животных седьмой группы - по прошествии пяти суток после дачи им токсической дозы фенкура.

Ферментативноактивные источники, полученные от здоровых животных, составлявших восьмую группу, использовались для исследования механизма влияния ангельминтика фенкура на активность карбогидраз тонкой кишки in vitro и для определения кинетических характеристик мальтазы и лактазы тонкой кишки.

Перед началом эксперимента собак содержали в стационаре в течение 7-10 дней. В это время проводились клинические и капрологи-ческие исследования и проходила их адаптация к условиям содержания в стационаре и рациону. Перед проведением острого опыта проводились клинические, гематологические и капрологические исследования подопытных животных.

У животных 3 и 4 групп проводились также гематологические исследования до начала лечения, а у щенков 5, б, 7 групп до дачи им токсической дозы ангельминтика фенкура. За животными 3, 4, 5, 6, 7 групп велось регулярное клиническое наблюдение в течение всего хода экспериментов.

В соответствии с поставленными задачами мы использовали методику острых опытов и получения изолированных от организма фермента-тивноактивных препаратов - гомогенатов слизистой, поверхность вывернутого отрезка слизистой и содержимое полости тонкой кишки.

В качестве критериев исследования было взято определение активности ферментов тонкой кишки, осуществляющих заключительные этапы гидролиза углеводов - мальтазы, сахаразы и лактазы, которые определялись глюкозоксидазным методом (Городецкого В.К., 1964 г). В качестве субстратов использовалась растворы мальтозы, сахарозы и лактозы.

Каждую ферментативную активность выражали количеством гидроли-зованного субстрата в мМоль за одну минуту инкубации в пересчете на 1г. влажной массы ткани кишки, что принималось за условнр единицу (в дальнейшем - у. е.).

Полученные данные обработаны методом вариационной статистики по Стьюденту с использованием вычислительного комплекса Stadia на компьютере IBM PC AT 486.

Результаты собственных исследований.

Данные о гидролитической активности карбогидраз представлены на рис.N 1.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что

у больных токсокарозом щенков нарушается мембранное пищеварение, что сопровождается снижением активности исследуемых ферментов, в среднем по тонкой кишке в 1,4 -1,7 раз и особенно в ее проксимальном отделе в среднем в 1,? -2,1 раза. Это, по нашему мнению, связано с повреждением слизистой оболочки тонкой кишки паразитами, концентрирующимися преимущественно в этом отделе. Установлено также, что при этом происходят существенные морфологические изменения слизистой гонкой кшки, а также нарушения структуры знгеро-цитов, сопровождающиеся деформацией и уменьшением на ней числа микроворсинок, являющихся структурной основой мембранного пищеварения. Клинически у больных щенков отмечались вялость, угнетение, снижение аппетита, диарея, анемичность слизистых. Анализ крови свидетельствует об зритропении, гипогемоглобинемии, эозинофилии, лейкоцитозе.

Дегельминтизация фенкуром и фенкуром в сочетании с зооланом через 5 суток приводила к выздоровлению животных, что выражалось в улучшении общего состояния щенков, повышении активности ферментов в проксимальном отделе тонкой кишки на поверхности слизистой и в ее гомогенате практически до уровня таковой у здоровых щенков в обеих исследуемых группах, улучшении картины крови. У щенков, которым вводился зоолан, восстановление нарушенных функций было более быстрым и полным, что выражалось в повышении активности ферментов тонкой кишки, в среднем на 4 - 19 X, а восстановление количества эритроцитов и гемоглобина у них было эффективней на 90.5 1, и на 69.2 % соответственно по сравнению со щенками, которым препарат не вводился.

При рассмотрении ферментативной активности обращает на себя внимание тот факт, что у животных всех исследуемых групп гидролитическая активность карбогидраз в тонкой кишке сосредоточена преимущественно в слизистой 68.1% - 73.4% и на поверхности слизистой 23.2% - 28.2% от общей ферментативной активности соответственно.

Проведенные исследования указывают на то, что в слизистой тонкой кишки и на ее поверхности у щенков 1,3,4,5,6, и 7 групп активность карбогидраз доминирует в.проксимальном отделе. Существенные различия (более 20%) имеют место между проксимальным и медиальным, а также медиальным и дистальным отделами у животных обеих групп, а также между проксимальным и медиальным и медиальным и дистальным у больных, то есть существует кранио-каудальный

Phc.N1. гидролитические активности лактазы, мальтазы и сахаразы на поверхности слизистой (ПС), гомогенате слизистой (ГС) и в содержимом полости (СП) тонкой кишки у щенков 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7.

групп.

i "V' ' ' *Г'

пс1 гс1 сп1 пс2 гс2 сп2 псЗ гсЗ спЗ пс4 гс4 сп4 пс5 гс5 сп5 псб гсб спб пс7 гс7 сп7

градиент исследуемых ферментов, причем у больных животных он иной, нежели у здоровых. Представляется важным также и то, что активность энзимов у щенков, прошедших курс лечения, во всех трех отделах превышает таковую у больных.

Результаты опытов по исследованию гидролитической активности ферментов в содержимом полости свидетельстврт о том, что карбо-гидразная активность в ней имеет четко выраженный проксимо-дис-тальный градиент у исследуемых щенков всех групп, который характеризуется в большинстве случаев резким, достоверным и последовательным увеличением активности-энзимов от проксимального отдела к дистальному. Следует также отметить, что в содержимом полости всех трех отделов тонкой кишки животных 1,3,4,5,6 и 7 групп гидролитическая активность ферментов в 1,5 раза ниже, нежели у больных собак. Это указывает на усиление перехода карбогидраз из слизистой в полость тонкой кишки, что является свидетельством возникновения адаптационно-компенсаторных перестроек в системе кишечного пищеварения, обусловленных патологическим состоянием вызванных паразитированием Toxocara canis.

При анализе данных щенков 5,6 и 7 групп обнаруживается и то, что, как у животных контрольной группы, так и у подопытных собак, при некоторых отличиях, гидролитические активности карбогидраз в разных отделах тонкой кишки обнаруживается преимущественно в слизистой и на поверхности мембран эятероцитов в среднем 73Z и 23Z соответственно.

Причем, активности ферментов в гомогенате и на поверхности вывернутых отрезков -слизистой тонкой кишки у животных всех трех исследуемых групп концентрируется преимущественно в проксимальном отделе, в котором они на 20-30% выше, чем в медиальном,'и почти в 2 раза выше, чем в дистальном, то есть прослеживается выраженный проксимо-дистальный градиент.

При более подробном анализе мальтазной, лактазной и сахаразной активностей в слизистой и на поверхности мембран энтероцитов у щенков всех трех исследуемых групп обращает на себя внимание тот факт, что у животных, которые исследовались через 48 часов и 5 суток показатели наиболее близки между собой." В то время, как у щенков, исследуемых через 24 часа, гидролитические активности карбогидраз на поверхности вывернутых отрезков слизистой и в гомогенате слизистой несколько ниже. Эти различия наиболее выражены

в проксимальном и медиальном отделах, где они достигают 5-16%.

В содержимом полости тонкой кишки у щенков всех исследуемых групп в целом прослеживаются те же тенденции, что и в других источниках ферментов с той лишь разницей, что нет существенных и достоверных различий ферментативных активностей между этими группами.

Клинические и гематологические показатели щенков, получивших десятикратную дозу фенкура, и контрольных животных практически не отличались.

Эксперименты in vitro на материале, полученном от 4 щенков, показали, что фенкур даже в очень высоких концентрациях практически не воздействует на активность карбогидраз тонкой кишки.

В процессе работы были также определены основные кинетические характеристики маяьтазы и лактазы тонкой кишки собак. Гидролитические активности обоих ферментов имели высокий мало отличающиеся от максимального показатели в значительном диапазоне рН (от 3.5 до 8 у лактазы) и (от 3 до 8 у маяьтазы) и высокр активность (более 80%) при температуре от 35-55оС. Установлено, что оптимум рН мальтазы составляет б, лактазы 3,5 и 7, а температурные опти-мумы 50оС и 45оС, соответственно.

Заключение.

Основное заключение, которое сделано на основе результатов исследований, состоит в том, что токсокароз у собак вызывает глубокие нарушения мембранного пищеварения, складывающиеся из расстройств ферментативного статуса тонкой кишки, осуществляющего гидролитические функции и нарушения мембраны энтероцитов, являющейся структурной основой этого типа пищеварения. Одновременно у собак возникают серьезные нарушения со стороны функционирования других органов и систем.

Важным является также и то, что антигельминтный препарат фенкур даже в дозе, в 10 раз превышающей терапевтическую, не вызывает серьёзных нарушений мембранного пищеварения, клинических и гематологических показателей.

Существенно, на наш взгляд, и то обстоятельство, что у больных токсокарозом щенков, у которых дегельминтизация фенкуром проводилась на фоне применения зоолана, наблюдалось более быстрое и полное выздоровление, чем у животных в контрольной группе.

Выводы.

1. У здоровых и больных токсокарозом собак проведены клинические и гематологические исследования. В острых опытах на изолированных от организма препаратах тонкой кишки (вывернутые отрезки слизистой, гомогенат слизистой, содержимое полости) охарактеризованы активности ферментов, осуществляющих мембранный и полостной гидролиз углеводов: мальтазы, лактазы и сахаразы.

2. При исследовании основных кинетических характеристик ферментов, осуществляющих мембранное пищеварение в тонкой кишке у щенков, установлено, что оптимум pH мальтазы составляет 6, лактазы 3,5 и 7, а температурные оптимумы 50оС и 45оС, соответственно.

3. При исследованиях активности ферментов тонкой кишки у здоровых и больных токсокарозом щенков установлено, что уровни активности этих энзимов у больных животных, как в целом по кишке, так и в разных ее отделах значительно ниже, чем у здоровых.

4. Охарактеризована топография ферментов тонкой кишки, которые осуществляют мембранный и полостной гидролиз углеводов, у здоровых и больных токсокарозом щенков 2-3-х месячного возраста. Установлена функциональная неравноценность разных отделов тонкой кишки по исследованным ферментам, и показано наличие в ней проксн-мально-дистального (краниально-каудального) градиента гидролитической активности указанных энзимов у здоровых животных и его нарушения у больных.

5. Анализ результатов по исследованию распределения указанных ферментативных активностей между слизистой и содержимым полости тонкой кишки у здоровых и больных токсокарозом собак дает основания заключить, что, как в целом по тонкой кишке, так и в разных ее отделах, они концентрируются преимущественно в слизистой, а не в содержимом полости. Причем у больных животных все три исследованных активности в слизистой снижаются, а содержимом полости возрастают, что происходит вследствие снижения синтеза ферментов энтероцитами и одновременного возрастания перехода их со слизистой в полость кишки.

6. Наиболее значительные изменения мембранного пищеварения отмечены в проксимальном отделе тонкой кишки, что вероятнее всего связано с биологией Toxocara canis, паразитирующих преимущественно в этом отделе.

7. У щенков токсокароз сопровождается угнетением, нарушением аппетита, расстройством пищеварения, рвотой, вздутием живота, низкой упитанностью, отставанием в росте и развитии, снижением иммунитета, пневмонией, гемоглобинемией, эритропенией, лейкоцитозом, эозинофшшей.

8. Результаты проведенных исследований дают основания считать, что нарушение мембранного пищеварения является одним из определяющих факторов в патогенезе токсокароза собак.

9. При патологоанатомических и гистологических исследованиях тонкой кишки у собак, больных токсокарозом, установлены утолщение стенки тонкой кишки, катаральное воспаление, инфильтрация слизистой оболочки лимфоцитами, нередко язвы и зрозии.

10. Дегельминтизация фенкуром в дозе 100 мг/кг приводит к полному освобождению кишечника от паразита, а по истечении 5 суток мембранное пищеварение, гематологические показатели и клиническое состояние приближаются к таковым здоровых животных.

11. Впервые в ветеринарной практике для лечения животных был применен адаптоген нового поколения зоолан, в основе механизма действия которого лежит нейропротекторный и стресспротекторный эффекты.

12. Применение нейропротекторов в терапии заболеваний животных является пока новым направлением в ветеринарной практике. Первичная апробация данного подхода свидетельствует об его эффективности и указывает на необходимость углубленного изучения данной проблемы.

13. Животные, которым за сутки до дегельминтизации и в течение 4 последующ!« дней интранозально вводился адаптоген зоолан в дозе 1 мг, лучше переносили дегельминтизацию, у них на 1-2 дня раньше нормализовалось общее состояние и аппетит, показатели гидролитической активности карбогидраз, а также уровень гемоглобина и количество эритроцитов у них были выше, чем у собак, которым препарат не вводился, и практически не отличались от таковых у здоровых животных. Это подтверждает эффективность зоолана, как препарата стабилизирующего нейро-гуморальную и иммунную системы организма и активирующего регенеративные процессы, и он может быть рекомендован для патогенетической терапии млекопитающих при гель-минтозах на фоне применения антгельминтиков.

14. Проведенные нами исследования in vitro и in vivo свидетельствуют о том, что даже в дозах, превышающих терапевтическую в 10 раз, фенкур практически не влияет на общее состояние животных, их клинические состояние, мембранное пищеварение и гематологические показатели.

Практические рекомендации.

Результаты клинических и гематологических исследований собак, а также исследования, касающиеся определения мальтазной, лактазной и сахаразной активностей слизистой оболочки тонкой кишки, патологоанатомические и гистологические могут быть использованы:

- в клинической практике для диагностики токсокароза,

- для лабораторной диагностики токсокароза,

- для профилактики и терапии животных при токсокарозе,

- в научно-исследовательской работе и учебном процессе на кафедрах внутренних незаразных болезней, клинической диагностики, фармакологии, паразитологии, патофизиологии и физиологии.

- в ветеринарной практике при составлении кормовых рационов собак,

-в ветеринарной практике для профилактики и лечения токсокароза собак мы рекомендуем применять антйгельминтный препарат фенкур в дозе 100 мг/кг, как препарат, обладающий высокой эффективностью в отношении данного паразита и практически безвредный для микроорганизма.

Адаптоген нового поколения зоолан, как средство, стабилизирующее работу нейро-гуморальной и иммунной систем организма и гомео-стаза, ускоряющее репаративные процессы в поврежденных тканях, можно рекомендовать для организации патогенетической терапии млекопитающих при гельминтозах в сочетании с антгельминтиками, а так же для профилактики и лечения других заболеваний животных, когда необходимы описанные выше свойства препарата, в дозах от 0.5 до 3 мг в сутки курсом 1-Ю дней интранозально или внутримышечно.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Способы лечения собак больных вторичными гастроэнтеритами //Актуальные проблемы ветеринарной медицины СП., 1995. -С.33-35.

2. Способы лечения собак, больных вторичной бронхопневмонией //Актуальные проблемы ветеринарной медицины СП., 1995. - С.32-33.

3. Основные принципы лечения при вторичных бронхопневмониях //Тезисы докладов 49-й научной конференции молодых ученых и студентов СП., 1995.-С.26-27.

4. Основные принципы лечения при вторичных гастроэнтеритах //Тезисы докладов 49-й научной конференции молодых ученых и студентов СП., 1995.-С.27-28.

5. Температурный оптимум и оптимум рН ферментов тонкой кишки собак (в соавторстве) //Актуальные проблемы ветеринарной медицины СЛ., 1996,- С.74-75.

6. Активность карбогидраз тонкой кишки щенков, больных токсокарозом на фоне применения фенкура и биолана. //Актуальные проблемы ветеринарной медицины СП., 1996.- С.74-75.

7. Использование фенкура и биолана для лечения собак больных токсокарозом (в соавторстве) //Материалы 8-й межгосударственной межвузовской научно-практической конференции "Новые фармакологические средства в Еетеринарии" СП., 1996.-С.28-29.

8. Применение иммуномодулятора биолана при лечении собак //Материалы 8-й межгосударственной межвузовской научно-практической конференции "Новые фармакологические средства в ветеринарии" СП., 1996.-С. 28-29.

9. Влияние высоких доз антигельминтного препарата фенкура на гидролитическую активность мальтазы тонкой кишки здоровых собак //Тезисы докладов 51-й научной конференции молодых ученых и студентов СП., 1997.-С.35.

10. Влияние высоких доз фенкура на активность карбогидраз тонкой кишки здоровых собак //Актуальные проблемы ветеринарной медицины СП., 1997,- С.56-58.

И. Влияние высоких доз антигельминтного препарата фенкура на мембранное пищеварение у собак (в соавторстве) //Новые ветеринарные препараты и кормовые добавки СП., 1997. -С.16-17.

12. Применение адаптогена нового поколения зоолана в ветеринарной практике (в соавторстве) //1. Ветеринарная практика N 3 1997 С. 22-29.

 
 

Текст научной работы по ветеринарии, диссертация 1998 года, Смирнов, Александр Викторович

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ

На правах рукописи

СМИРНОВ АЛЕКСАНДР ВИКТОРОВИЧ

ГИДРОЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КАРБОГИДРАЗ У СОБАК ПРИ ПАРАЗИТАРНОМ ЭНТЕРИТЕ.

16.00.01 - диагностика и терапия животных

Диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Научные руководители: доктор ветеринарных наук, профессор ЩЕРБАКОВ Г.Г.

доктор ветеринарных наук, член-корреспондент РАСХН, заслуженный деятель науки РФ профессор Петров Ю.Ф.

Санкт-Петербург - 1998 г.

ВВЕДЕНИЕ ..................................................5

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .......................................11

1.1 Общая характеристика пищеварительных процессов у собак ..............................................11

1.2 Основные типы пищеварения у высших животных..........17

1.3 Мембранное пищеварение и его роль в гидролизе и транспорте углеводов ..................................-.21

1.4 Топография мембранного пищеварения ..................34

1.5 Патология мембранного пищеварения ...................37

1.6 Этиология, патогенез и клинические проявления токсо-кароза собак.........................................44

1.7 Механизм действия адаптогена зоолана ................50

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ..................................5 9

2.1. Материалы и методы исследования ....................59

2.1.1. Подопытные животные и их характеристика......5.9

2.1.2.Получение ферментативно активных источников... 61

2.1.3. Условия проведения экспериментов ( субстраты, рН, температура инкубация и др.)............66

2.1.4. Определение мальтазной, сахаразной и лактазной активностей.................................67

2.1.5. Характеристика антигельминтного препарата.... 69'

2.2. Кинетические характеристики карбогидраз тонкой

кишки собак........................................7 0

2.2.1. Влияние различных рН среды на активность

пищеварительных ферментов....................7 0

2.2.1.1. Влияние различных рН среды на активность

лактазы и мёльтазы тонкой кишки собак. ....72

2.2.2. Влияние различных температур на активность

пищеварительных ферментов...................77

2.2.2.1. Влияние различных температур на активность

лактазы и мальтазы тонкой кишки собак.....7 8

2.3. Механизм влияния фенкура на гидролитическую активность карбогидраз in vitro.........................83

2.4. Гидролитическая активность карбогидраз тонкой

кишки здоровых и больных токсокарозом собак........85

2.4.1. Мальтазная активность тонкой кишки здоровых

и больных токсокарозом собак................86

2.4.2. Сахаразная активность тонкой кишки здоровых

и больных токсокарозом собак................91

2.4.3. Лактазная активность тонкой кишки здоровых

и больных токсокарозом собак.................96

2.5. Гидролитическая активность карбогидраз тонкой кишки собак, больных токсокарозом, через 5 суток после дачи антигельминтного препарата фенкура и фенкура на фоне применения адаптогена зоолна.......................100

2.5.1. Мальтазная активность тонкой кишки собак, боль--ных токсокарозом, через 5 суток после дачи антигельминтного препарата фенкура и фенкура на фоне применения адаптогена зоолана..........101

2.5.2. Сахаразная активность тонкой кишки собак, больных токсокарозом, через 5 суток после дачи антигельминтного препарата фенкура и фенкура на фоне применения адаптогена зоолана..........110

2.5.3. Лактазная активность тонкой кишки собак, больных токсокарозом через 5 суток после дачи антигельминтного препарата фенкура и фенкура-:йа фоне применения адаптогена зоолана................. . . ..........117

2.6. Гидролитическая активность карбогидраз тонкой кишки здоровых собак, получивших дозу антгельминтика фенкура, в десять раз превышающую терапевтическую. 125

2.6.1. Мальтазная активность тонкой кишки здоровых собак, получивших дозу антигельминтного препарата фенкура, в десять раз превышающую терапевтическую, через 24 часа, 48 часа, 5 суток. .126

2.6.2. Сахаразная активность тонкой кишки здоровых собак, получивших дозу антигельминтного препарата фенкура, в десять раз превышающую терапевтическую, через 24 часа, 48 часов и 5 суток.135

2.6.3. Лактазная активность тонкой кишки здоровых собак, получивших дозу антигельминтного препарата фенкура, в десять раз превышающую терапевтическую, через 24 часа, 48 часов и 5 суток.143

2.7. Результаты клинических наблюдений за исследуемыми

животными.........................................150

2.8. Результаты гематологических исследований собак, здоровых, больных токсокарозом, получивших токсическую дозу антгельминтика фенкура, подвергнутых лечению фен-куром и фенкуром в сочетании с зооланом ........156

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ .............................................1594. ВЫВОДЫ .................................................175

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ..............................178

6. СПИСОК ИСП0ЛВ30ВАНН0Й ЛИТЕРАТУРЫ ........................17 9

7. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ ................................215-

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность проблемы . Мелкие домашние животные, особенно собаки, всегда имели огромное значение в жизни человека. В последние годы в России наблюдается всплеск кинологической активности. Резко возросло поголовье собак, главным образом, за счет животных, принадлежащих частным владельцам. Увеличился процент высокопородных дорогостоящих животных, что особенно характерно для крупных городов, в том числе и для Санкт-Петербурга.

Вместе с тем, в последние десятилетия в России в силу различных объективных и необъективных обстоятельств, этим животным в ветеринарии отводилось второстепенное значение в сравнении с сельскохозяйственными. Это отразилось, прежде всего, на том, что проводилось мало научных исследований, особенно по внутренним незаразным болезням, отсутствовала специализация в подготовке ветврачей-кинологов, вследствие чего не разрабатывались эффективные способы диагностики, лечения и профилактики болезней собак.

Известно, что на первом месте по распространенности среди млекопитающих, в том числе и у собак, находятся болезни пищеварительной системы различной этиологии. Одной из самых распространенных болезней этой системы у щенков является энтерит паразитарного происхождения, вызываемый Toxocara canis. Это связано с тем, что заражение токсокарозом нередко происходит во внутриутробный период.

Важным представляется и то обстоятельство, что эти гельминты могут паразитировать в организме человека и сельскохозяйственных животных и вызывать у них нарушения функционирования различных систем организма.

У собак при этой патологии специальных исследований мембранного пищеварения углеводов, осуществляющего промежуточные и заклю-

чительные этапы гидролиза и транспорта пищевых веществ и интегрирующего гидролитические и транспортные процессы, не проводилось. Считается, что за счет него расщепляется до 8 0% связей пищевых молекул (Уголев A.M., 1963, 1967, 1987).

Установлено, что как в структурном отношении, так и в функциональном плане мембранное пищеварение является высоко чувствительной системой клеточно-молекулярного уровня к различным экзогенным и эндогенным факторам (Уголев A.M., 1963, 1967, 1972, 1985, 1987, 1992; Тимофеева Н.М., 1977; Иезуитова H.H., 1979; Кушак Р.И., 1980; Щербаков Г.Г.,1984, 1989; Ложкина, 1989; Авас, 1990; Старченков C.B., 1991; Хоанг Ван Нам, 1991 и др.).

Известно, что Toxocara canis паразитирует преимущественно у щенков, тогда как большинство предшествующих исследований, затрагивающих аспекты мембранного пищеварения у собак (Уголев A.M., 1963; Рахимов K.P. и др., 1972; Цветкова В.А.,1992 и др.), проводились на здоровых взрослых животных.

Изучение гидролитической активности карбогидраз тонкой кишки у больных животных необходимо для того, чтобы получить достоверную картину патогенеза, что необходимо для разработки наиболее эффективных методов диагностики, лечения и профилактики токсока-роза и других патологий желудочно-кишечного тракта у собак.

В настоящее время в ветеринарии недостаточно изучена проблема патогенетической терапии при паразитарных энтеритах у животных, вообще, и при токсокарозе у собак, в частности.

Исследование состояния мембранного пищеварения углеводов при паразитарном энтерите, вызванном Toxocara canis, у щенков в отечественной и мировой практике не проводилось. Нет сведений и о применении в ветеринарной практике для патогенетической терапии

гельминтозов у животных препаратов аналогичных адаптогену зоола-ну.

Цели и задачи исследования.

1. Изучить мембранное и полостное пищеварение углеводов у здоровых и больных токсокарозом собак.

2. Разработать научно обоснованные рекомендации по лечению токсокароза.

Для их осуществления были поставлены следующие задачи.

1. Определить кинетические характеристики карбогидраз тонкой кишки собак.

2. Изучить мембранное и полостное пищеварение у здоровых и больных токсокарозом щенков.

3. Провести клинические, гематологические исследования, а также гистологические исследования слизистой оболочки тонкой кишки у здоровых и больных токсокарозом собак.

4. Исследовать в динамике токсичность антгельминтика фенкура, его влияние на гидролитическую активность карбогидраз тонкой кишки здоровых собак.

5. Изучить состояние мембранного пищеварения у щенков, инва-зированных tocsocara canis, после дачи антигельминтного препарата фенкура и после дачи фенкура на фоне применения адаптогена зоола-на.

6. Разработать научно обоснованные рекомендации для применения антигельминтного препарата фенкура и адаптогена зоолана для лечения и профилактики токсокароза собак.

Научная новизна. Впервые на клеточном и молекулярном уровне установлено, что у собак при токсокарозной инвазии возникают существенные расстройства функционирования мембранного гидролиза углеводов.

У здоровых и больных токсокарозом щенков изучено распределение мембранного и полостного пищеварения в тонкой кишке. Показано присутствие в ней проксимо-дистального градиента активности ферментов, осуществляющих заключительные стадии гидролиза углеводов у здоровых щенков, и его нарушение у больных токсокарозом.

Исследованы некоторые токсические свойства антгельминтика фенкура, в частности влияние повышенных доз последнего на клини-ческкий и гематологический статус здоровых щенков и на гидролитическую активность карбогидраз тонкой кишки in vitro и in vivo.

Предложен и апробирован принципиально новый способ лечения щенков, больных токсокарозом, с применением антгельминтика фенкура и адаптогена зоолана в качестве 'этиотропной и патогенетиче-

>

ской терапии, соответственно.

Впервые в ветеринарной практике для лечения собак был применен адаптоген нового поколения зоолан, в основе механизма действия которого лежит нейропротекторный эффект, реализующийся нормализацией гомеостаза, стрессового и иммунного ответа и репора-тивных процессов в организме больного животного.

Определены некоторые кинетические характеристики мальтазы и лактазы тонкой кишки собак (температура и рН).

Практическая ценность работы. Клинические, гематологические, патолого-анатомические, гистологические исследования и результаты биохимического анализа активности ферментов тонкой кишки, осуществляющих заключительные стадии гидролиза углеводов - мальтазы, сахаразы и лактазы у здоровых и больных токсокарозом собак, а также аналогичные исследования, проведенные на фоне применения адаптогена нового поколения зоолана и антгельминтика фенкура и изучения токсических свойств последнего; определение основных ки-

нетических характеристик (температуры и рН) мальтазы и лактазы могут быть использованы в научно-исследовательской работе при изучении мембранного пищеварения у собак и других животных, в ветеринарной практике для клинической и лабораторной диагностики, профилактики и лечения животных, больных токсокарозом, а также в лекциях и лабораторно-практических занятиях для студентов и ветеринарных специалистов на кафедрах физиологии, биохимии, клинической диагностики, внутренних незаразных болезней, фармакологии, паразитологии.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПГАВМ 1995 г.

- 4 9-й научной конференции молодых ученых и студентов 1995 г.

- научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПГАВМ 1996 г.

- 8-й межгосударственной научно-практической конференции «Новые фармакологические средства в ветеринарии» 1996.

- научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПГАВМ 1997 г.

- 51-й научной конференции молодых ученых и студентов 1997 г.

- научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПГАВМ 1998 г.

- 10-й межгосударственной научно-практической конференции «Новые фармакологические средства в ветеринарии» 1998.

- научно-производственной конференции посвященной 190-летию высшего ветеринарного образования в России и 100-летию ветеринарной науки (ветеринарной лаборатории в Петербурге).

Публикация результатов исследования. Основные материалы диссертации опубликованы в 16 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 21*4 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, заключения, выводов, практических предложений, списка использованной литературы и приложения. Диссертация иллюстрирована 28 таблицами и 34 рисунками.

Список литературы включает 310 источников, из которых 143 на иностранных языках.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Некоторые кинетические характеристики (температура и рН) мальтазы и лактазы тонкой кишки собак.

2. У щенков, больных токсокарозом, возникают существенные клинические и гематологические нарушения.

3. У щенков, больных токсокарозом, в тонкой кишке возникают нарушения мембранного и полостного гидролиза углеводов.

4. Способ лечения токсокароза собак, основанный на применении антигельминтного препарата фенкура и адаптогена зоолана.

5. Антигельминтный препарат фенкур в повышенных концентрациях не оказывает существенного влияния на клиническое состояние, гематологические показатели и гидролитическую активность карбогидраз тонкой кишки собак in vivo и in vitro.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Общая характеристика пищеварения у высших животных.

Рассмотрим, как представлены в научной литературе проблемы изучения пищеварения у млекопитающих, в т. ч. у собак.

Открытие в 1958 году A.M. Уголевым мембранного пищеварения показало, что клеточная мембрана, наряду с выполнением многих ранее известных функций, имеет решающее значение также и в переваривании пищи. Позднее, в целом ряде исследований отечественных и зарубежных авторов (Базанова Н.У. и др., 1970; Костин А.П. и др., 1983; Кушак Р.И., 1980, 1983; Сейфулина P.M., 1970; Уголев A.M., 1984, 1985, 1987; Уголев A.M. и др., 1983, 1992; Щербаков, 1969., 1984; Esposito G., 1973, Barnard Е.,1977; Crane R.K., 1980; Grey G., 1981; и др.) была показана роль этой структуры в сопряжении процессов переваривания и всасывания, образующихся в процессе пищеварения продуктов гидролиза. Кроме того, было установлено, что взаимодействие различных соединений, входящих в состав корма, тоже осуществляется на уровне мембраны энтероцитов и ее структур (щеточная кайма, гликокаликс). Все эти процессы подробно рассмотрены нами ниже с использованием литературных данных, на основании которых дается характеристика современного состояния проблемы переваривания и всасывания пищевых веществ в кишечнике .

Анализ процессов гидролиза и транспорта пищевых веществ на современном уровне и, в особенности, подробное изучение эволюции этих процессов открывает новые горизонты для понимания принципов организации сложных биологических систем и физиологических функций. Важная роль в этих процессах принадлежит тонкой кишке.

Считается также общепризнанным, что, попав в ротовую полость, корм подвергается механической обработке, одновременно происходит увлажнение кормовых масс слюной. Далее, под воздействием желудочного сока, содержащего пепсин, и соляной кислоты в желудке происходит денатурация и начальные этапы гидролиза белков.

Установлено, что начальные стадии пищеварения следует рассматривать не иначе, как сложный процесс, обеспечиваемый не только ферментами слюны и желудочного сока', но и лизосомальными и другими ферментами,содержащимися в корме. Причем в желудке уровень образования аминокислот, как конечных продуктов гидролиза белков, обычно не превышают 5-10% от их общего объема (Уголева A.M. и Цветковой В.А.', 1984) .

A.M. Уголев (1963, 1967, 1972) считает, что у высших животных пищеварение и всасывание, по сути своей являющиеся ферментативными, протекают, в основном, в тонкой кишке, где осуществляются основные гидролитические и резорбтивные процессы. Установлено, что за счет мембранного пищеварения в тонкой кишке, гидролизуется 7080% всех пищевых веществ (Афонский С.И. 1960).

Известно, что кормовая масса дозированно поступает из желудка в проксимальный отдел тонкой кишки, где преимущественно она и подвергается наиболее интенсивному гид